Al meerdere jaren zuchten Nederland en België nu onder de uitbraak van het SARS-CoV-2 coronavirus. UV-straling is een van de voornaamste redenen waarom het virus in de buitenlucht slecht overleeft. Kunnen 222 nm UV-lampen de virusdruk in openbare ruimtes verminderen?
Wat is UV-straling?
Ultraviolette straling (UV) is, net als licht, elektromagnetische straling. De naam zegt het al: de golflengte van UV-straling is korter dan die van violet licht (400 nm), het zichtbare licht met de kortste golflengte en de energierijkste fotonen.
Alle fotonen met een golflengte tussen de tien en 400 nanometer zijn UV-straling. Binnen dit gebied onderscheiden we verschillende gebieden.
UV-A straling (golflengte tussen 320 en 400 nanometer) grenst direct aan het zichtbare gebied[1]. UV-A straling veroorzaakt de meeste huidkanker (huidmelanoom). Dit komt, omdat UV-A straling niet door de laag met ozon wordt geabsorbeerd. De ozonlaag blokt UV-B straling (golflengte tussen 280 en 320 nm, een vrij smal gebied dus[1]) wél. Dat is maar goed ook. UV-B veroorzaakt namelijk andere vormen van huidkanker. UV-B straling regenereert de ozon ook weer. De zeer energierijke en dodelijke UV-C straling (tussen de 100 en 280 nm[1]), tenslotte, veroorzaakt direct blaren op de huid en helpt eveneens de ozonlaag te herstellen. De ozonlaag blokkeert alle UV-C straling.
De allerenergierijkste UV-straling, die ASML in haar wafersteppers gebruikt om op chips details van enkele nanometers groot te kunnen etsen, is EUV (10-121 nm). Deze straling is zo agressief dat we deze alleen in vacuüm kunnen gebruiken: luchtmoleculen absorberen EUV direct. Het EUV-bereik overlapt UV-C tussen de 100 en 121 nm. [1]
UV-straling is in alle gevallen schadelijk voor de mens. Gelukkig vangt de ozonlaag de meeste UV-straling van de zon weg, vooral de zeer energierijke UV-C straling. UV-B straling helpt ons lichaam vitamine D te produceren. Hiermee is UV-B straling de enige UV-straling die naast haar schadelijke effecten, ook de gezondheid bevordert.
Welk type UV-straling is het meest effectief tegen bacteriën en virussen?
Op dit moment wordt in de industrie vooral het meest agressieve type UV-straling gebruikt: UV-C. De ozonlaag is zo effectief in het tegenhouden van UV-C straling, dat aardse organismen hier geen weerstand tegen hebben hoeven te ontwikkelen. De Nederlandse elektronicareus Philips, bijvoorbeeld, claimt, op grond van praktijkonderzoek van de universiteit van Boston, met hun productreeks Signify in 25 seconden 99,9999% procent van de SARS-CoV-2 virusdeeltjes op een glad oppervlak uit te kunnen schakelen bij een dosis van 220 joule UV-C per vierkante meter. [2] Dit komt, leert een snelle berekening, neer op rond de negen watt per vierkante meter, voor 25 seconden.
‘222 nm UV-C straling dringt niet door de hoornlaag heen’
Zoals gezegd is UV-C uitermate agressieve straling. Het tere RNA van virussen zoals SARS-CoV-2 maakt weinig kans. Toch komt de kortgolvigste UV-C straling, zo lijkt het, niet door de menselijke hoornlaag heen, het laagje van dode cellen dat de huid bedekt. Dat komt omdat dit laagje tussen de 50 en 100 micrometer dik is. Dat is honderden malen zo dik als de golflengte van UV-C straling.
Japanse onderzoekers van de universiteit van Kobe hebben in 2020 onderzoek gedaan naar de effecten van 222 nanometer UV-C straling op muizen met xeroderma pigmentosum, een ziekte die ze extreem gevoelig (om precies te zijn, rond de tienduizend maal zoveel als normaal) maakt voor zonnebrand. De resultaten waren uitermate hoopgevend. De muizen ontwikkelden geen ziektebeeld en het effect van de 222 nanometer UV-straling op de virusdeeltjes blijkt even vernietigend als dat van de tot nu toe veel gebruikte 254 nm UV-straling,. [3] [4]
Inzet 222 nm UV-straling maakt harde lockdown minder hard
We weten ondertussen dat dit virus voornamelijk via de lucht wordt overgedragen. De reden dat er in de zomer een sterke daling was in infecties kwam door de UV-straling in zonlicht, buiten. In de winter ontstaat een uitbraak, omdat mensen vanwege het slechte weer bij elkaar binnen gaan zitten. Ook is de hoeveelheid zonneschijn en hiermee UV-straling minder. Op dit moment brengen de Nederlandse en Belgische samenleving (en die van onze buurlanden) ongekende offers om de virusuitbraak onder controle te krijgen. Offers, vaak gebaseerd op verouderde inzichten in de virustransmissie. Als 222 nm UV-lampen in alle openbare ruimtes en de horeca verplicht worden gesteld, en deze periodiek worden ingeschakeld, zal het virus het erg zwaar krijgen. Als bonus worden zo ook andere airborne virussen en bacteriën uitgeschakeld. Een beperktere lockdown zal dan voldoende zijn om dit ellendige virus, met als bonus de seizoensgriep en andere airborne virussen, sneller uit te laten sterven.
Bronnen
1. ISO 21348 Definitions of Solar Irradiance Spectral Categories, ISO, ongedateerd
2. Desinfectie met de kracht van licht – Doeltreffend voor lucht, oppervlakken, voorwerpen en water – productpagina Philips, 2020
3. Chikako Nishigori et al., Longâ€term Effects of 222â€nm ultraviolet radiation C Sterilizing Lamps on Mice Susceptible to Ultraviolet Radiation, Photochemuistry and Photobiology, doi.org/10.1111/php.13269
4. Repetitive irradiation with 222nm UVC shown to be non-carcinogenic and safe for sterilizing human skin, Kobe University, 2020